CN107962290A - 一种新型轨迹运动琴键压紧机构 - Google Patents

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王志峰
孔德跃
孙世烜
冯宪冬
刘海燕
何凡锋
李超
毕煌圣
左官抒
胡改娟
邓军雷
马丽翠
王学刚
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Abstract

本发明公开了一种新型轨迹运动琴键压紧机构，包括：琴键压紧结构(12)、型胎(8)、琴键大梁(3)；每组琴键压紧结构(12)包括两个琴键压紧结构(12)，分别对称安装在平行的琴键大梁(3)上；各组键压紧结构(12)沿琴键大梁(3)纵向依次排列；型胎(8)为半椭球形壳体，琴键大梁(3)两端分别安装在型胎(8)顶端安装座、型胎(8)底座上；待压紧的物体位于型胎(8)和琴键大梁(3)之间；各组琴键压紧结构(12)为连杆机构，以琴键大梁(3)为基座，通过连杆机构的运动实现对待压紧的物体的压紧或解锁。本发明满足搅拌摩擦焊工艺参数对工装性能的要求，工装控制精度高，能有效提高焊缝质量和生产效率，降低工人劳动强度。

Description

一种新型轨迹运动琴键压紧机构
技术领域
本发明涉及一种压紧机构。
背景技术
运载火箭的推进剂贮箱箱底搅拌磨擦焊接工艺过程中，当搅拌头高速旋转时两个待焊接瓜瓣会承受很大的轴向力和周向力，必须辅助专用的定位压紧机构使其牢牢固定，保证两个瓜瓣焊缝对接面不得大于0.4mm。针对搅拌摩擦焊接工艺要求，前期我们设计了多种由膜胎组件和琴键压紧组件两大部分构成压紧机构。第一版琴键压紧机构存在使两块对接板料焊缝对接面相离的向外扒开压紧板料的分力，导致对接面间距大于0.4mm，用于搅拌焊时会导致焊缝存在严重缺陷或者缝隙过大导致焊接过程无法进行；第一版平行四边形机构的平行四边形需要装配在琴键大梁盒体内部，造成装配难度较大，装配成本增加，装配精度难以保证；本发明设计的轨迹运动机构与增力机构相结合的新型琴键压紧机构，取消了琴键大梁内部装配环节，大大增加了装配的工艺性和可操作性，且满足搅拌摩擦焊并缝参数要求，能有效提高装配精度和控制精度，降低工人劳动强度，提高劳动生产率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种新型轨迹运动琴键压紧机构，解决当前箱底搅拌摩擦焊纵缝工装所存在的一系列固有问题，解决“扒胎”难题，满足搅拌摩擦焊工艺参数对工装性能的要求，提高工装控制精度，提高焊缝质量和生产效率，降低工人劳动强度。
本发明所采用的技术方案是：一种新型轨迹运动琴键压紧机构，包括：琴键压紧结构、型胎、琴键大梁；每组琴键压紧结构包括两个琴键压紧结构，分别对称安装在平行的琴键大梁上；各组键压紧结构沿琴键大梁纵向依次排列；型胎为半椭球形壳体，琴键大梁两端分别安装在型胎顶端安装座、型胎底座上；待压紧的物体位于型胎和琴键大梁之间；各组琴键压紧结构为连杆机构，以琴键大梁为基座，通过连杆机构的运动实现对待压紧的物体的压紧或解锁。
所述琴键压紧结构包括气缸、增力杠杆、轨迹导向座I、压头、轨迹导向座II、气缸安装座；轨迹导向座I安装在琴键大梁上，用于支撑增力杠杆，位于增力杠杆中部的销钉在轨迹导向座I的轨迹导向孔内运动；气缸安装座、轨迹导向座II分别安装在琴键大梁两侧；气缸与汽缸安装座转动连接，气缸伸缩杆端部与增力杠杆一端转动连接，增力杠杆另一端与压头一端转动连接；压头另一端的导向销安装在轨迹导向座II上圆弧形的轨迹导向孔内；气缸伸缩杆通过增力杠杆拉动压头，使得压头的导向销沿轨迹导向座II的轨迹导向孔运动，实现压头端部的抬起或压紧。
所述压头包括压头杆、连接耳片、导向销；压头杆一端两侧分别有两个导向销；压头杆有导向销的一端安装在轨迹导向座II两片平行的导向耳片之间；压头杆另一端的一侧有两片平行的连接耳片，另一侧有用于压紧的压头凸块，增力杠杆端部安装在两片平行的连接耳片之间，增力杠杆与连接耳片之间转动连接。
所述轨迹导向座II包括两片平行的导向耳片，导向耳片上开有圆弧形的轨迹导向孔，两片平行的导向耳片端部伸入琴键大梁内部。
所述轨迹导向座I包括两片平行的导向耳片，导向耳片上开有长条形的轨迹导向孔，增力杠杆位于两片平行的导向耳片之间，位于增力杠杆中部的销钉安装在轨迹导向孔内。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明的琴键压紧机构中压紧琴键与增力机构相结合，且压紧机构的压头5压紧分力始终向内挤胎，能产生有效的并缝分力，解决传统琴键存在的“扒胎”问题；
(2)本发明的琴键压紧机构中压紧琴键结构紧凑，其中压紧组件与增力组件均装配在琴键大梁3外侧，与传统琴键对比发现有效简化了装备装配难度，提高了装配精度，满足搅拌摩擦焊工艺参数对工装性能的各项要求。
(3)本发明的琴键压紧机构压紧和抬起过程中，压头5的运动轨迹是虚拟圆心为O的圆形轨迹，因此气缸行程70mm的范围内，压头5抬起高度可达48mm，解决了传统琴键抬起高度低，琴键压紧和抬起过程中与型胎表面凸起物干涉的安全隐患。
附图说明
图1为本发明的轨迹运动琴键压紧结构示意图；
图2为本发明的轨迹运动琴键压紧机构总体示意图。
图3为本发明的轨迹运动琴键压紧机构工作状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
如图1、图2所示，一种新型轨迹运动琴键压紧机构，包括：琴键压紧结构12、型胎8、琴键大梁3；每组琴键压紧结构12包括两个琴键压紧结构12，分别对称安装在平行的琴键大梁3上；各组键压紧结构12沿琴键大梁3纵向依次排列；型胎8为半椭球形壳体，琴键大梁3两端分别安装在型胎8顶端安装座、型胎8底座上；待焊接箱底瓜瓣7位于型胎8和琴键大梁3之间；各组琴键压紧结构12为连杆机构，以琴键大梁3为基座，通过连杆机构的运动实现待焊接箱底瓜瓣7的压紧或解锁。
所述琴键压紧结构12包括气缸1、增力杠杆2、轨迹导向座I4、压头5、轨迹导向座II13、气缸安装座14；轨迹导向座I4安装在琴键大梁3上，用于支撑增力杠杆2，轨迹导向座I4包括两片平行的导向耳片，导向耳片上开有长条形的轨迹导向孔，增力杠杆2位于两片平行的导向耳片之间，位于增力杠杆2中部的销钉安装在轨迹导向孔内，位于增力杠杆2中部的销钉在轨迹导向座I4的轨迹导向孔内运动；气缸安装座14、轨迹导向座II13分别安装在琴键大梁3两侧；气缸1与汽缸安装座14转动连接，气缸1伸缩杆端部与增力杠杆2一端转动连接，增力杠杆2另一端与压头5一端转动连接；轨迹导向座II13包括两片平行的导向耳片，导向耳片上开有圆弧形的轨迹导向孔，两片平行的导向耳片端部伸入琴键大梁3内部。压头5另一端的导向销安装在轨迹导向座II13上圆弧形的轨迹导向孔内；气缸1伸缩杆通过增力杠杆2拉动压头5，使得压头5的导向销沿轨迹导向座II13的轨迹导向孔运动，实现压头5端部的抬起或压紧。
压头5包括压头杆、连接耳片、导向销；压头杆一端两侧分别有两个导向销；压头杆有导向销的一端安装在轨迹导向座II13两片平行的导向耳片之间；压头杆另一端的一侧有两片平行的连接耳片，另一侧有用于压紧的压头凸块，增力杠杆2端部安装在两片平行的连接耳片之间，增力杠杆2与连接耳片之间转动连接。
本发明的轨迹运动琴键压紧机构可用于Φ3350mm运载火箭铝合金贮箱箱底搅拌摩擦焊接过程中待焊接板料的定位压紧。
琴键大梁3固定在型胎8上，压头5与增力杠杆2采用分体结构，增力杠杆起增力作用，压头5与轨迹导向座4组合，起控制合力方向作用。以压头5为分析对象，压头5上固定装配两个导向销，与压头5形成一个刚体。两个导向销位于与琴键大梁3固定的轨迹导向座II13的轨迹导向槽内，轨迹导向槽是以图1所示轨迹中心圆10圆心为圆心的圆形轨迹。于是作为刚体的压头5上的压紧点运动将沿着以轨迹中心圆10圆心为圆心的压头运行轨迹圆11运动。由于压头5压紧待焊接箱底瓜瓣7的压紧点A位于两个轨迹中心圆10圆心连线O1O2的上方，因此压紧点A的合力方向为图1所示F1方向，即垂直于OA连线向下，F1将产生使待焊接箱底瓜瓣7向内挤压的并缝分力，满足搅拌摩擦焊并缝参数要求。
如图3所示，本发明的轨迹运动琴键压紧机构工作方式为：焊接过程中箱底瓜瓣7装配在型胎8和压紧琴键大梁3之间，14组对称分布的轨迹运动琴键压紧机构将待焊接箱底瓜瓣7牢牢固定在型胎8上，能够保证两个待焊接箱底瓜瓣7焊缝对接面不得大于0.4mm，搅拌头6在相应焊缝处高速旋转，完成焊接。
计算分析发现，压头5的理论压紧位置点A受装配精度影响(型胎8面下降)的最大水平移动距离为5mm(极限位置为轨迹圆10水平弧顶)，在留有5mm以上的水平间隙后，保证了两排琴键压紧结构12琴键压紧后的间隙不小于40mm。该种机构的压头5是以虚拟圆心O1(或圆心O2)为圆心运动的机构，因此压头5抬起的高度较高，在气缸1行程70mm的范围内，压头5可以抬起48mm，完全满足了焊接参数要求。
计算轨迹摩擦圆9半径为：
ρ＝fv×r
其中，ρ为摩擦圆半径；fv为等效摩擦系数，铜对钢摩擦系数取最大0.15；r为轨迹圆半径。
通过计算压头5的“压紧-抬起”全行程范围内，压紧和抬起力作用线始终位于摩擦圆9外的同一侧，即F2作用线与轨迹中心圆10的距离“D”始终大于摩擦圆9半径ρ，即避开了机构死点，又可以保证压头5的运动确定性和顺利运行。其中，忽略增力杠杆中间滑动销轴高副的摩擦力，F2与F3是对称力，F2是气缸1缩回时压头5对增力杠杆2产生的拉力，F3是气缸1缩回对增力杠杆2产生的拉力。
另外，本发明取消了琴键大梁内部装配环节，所有装配都位于琴键大梁外面，大大增加了装配的工艺性和可操作性，提高了装配精度和控制精度，减小了工人劳动强度，提高了劳动生产率。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。

Claims (5)

1.一种新型轨迹运动琴键压紧机构，其特征在于，包括：琴键压紧结构(12)、型胎(8)、琴键大梁(3)；每组琴键压紧结构(12)包括两个琴键压紧结构(12)，分别对称安装在平行的琴键大梁(3)上；各组键压紧结构(12)沿琴键大梁(3)纵向依次排列；型胎(8)为半椭球形壳体，琴键大梁(3)两端分别安装在型胎(8)顶端安装座、型胎(8)底座上；待压紧的物体位于型胎(8)和琴键大梁(3)之间；各组琴键压紧结构(12)为连杆机构，以琴键大梁(3)为基座，通过连杆机构的运动实现对待压紧的物体的压紧或解锁。
2.根据权利要求1所述的一种新型轨迹运动琴键压紧机构，其特征在于：所述琴键压紧结构(12)包括气缸(1)、增力杠杆(2)、轨迹导向座I(4)、压头(5)、轨迹导向座II(13)、气缸安装座(14)；轨迹导向座I(4)安装在琴键大梁(3)上，用于支撑增力杠杆(2)，位于增力杠杆(2)中部的销钉在轨迹导向座I(4)的轨迹导向孔内运动；气缸安装座(14)、轨迹导向座II(13)分别安装在琴键大梁(3)两侧；气缸(1)与汽缸安装座(14)转动连接，气缸(1)伸缩杆端部与增力杠杆(2)一端转动连接，增力杠杆(2)另一端与压头(5)一端转动连接；压头(5)另一端的导向销安装在轨迹导向座II(13)上圆弧形的轨迹导向孔内；气缸(1)伸缩杆通过增力杠杆(2)拉动压头(5)，使得压头(5)的导向销沿轨迹导向座II(13)的轨迹导向孔运动，实现压头(5)端部的抬起或压紧。
3.根据权利要求2所述的一种新型轨迹运动琴键压紧机构，其特征在于：所述压头(5)包括压头杆、连接耳片、导向销；压头杆一端两侧分别有两个导向销；压头杆有导向销的一端安装在轨迹导向座II(13)两片平行的导向耳片之间；压头杆另一端的一侧有两片平行的连接耳片，另一侧有用于压紧的压头凸块，增力杠杆(2)端部安装在两片平行的连接耳片之间，增力杠杆(2)与连接耳片之间转动连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种新型轨迹运动琴键压紧机构，其特征在于：所述轨迹导向座II(13)包括两片平行的导向耳片，导向耳片上开有圆弧形的轨迹导向孔，两片平行的导向耳片端部伸入琴键大梁(3)内部。
5.根据权利要求4所述的一种新型轨迹运动琴键压紧机构，其特征在于：所述轨迹导向座I(4)包括两片平行的导向耳片，导向耳片上开有长条形的轨迹导向孔，增力杠杆(2)位于两片平行的导向耳片之间，位于增力杠杆(2)中部的销钉安装在轨迹导向孔内。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1595636A1 (en) * 2004-05-11 2005-11-16 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for friction stir welding parts of body structure block using a plurality of beds with height and inclination adjustments
CN203221315U (zh) * 2013-05-07 2013-10-02 济南力波焊接设备制造有限公司 一种筒体直缝焊接机琴键压紧机构
CN105312763A (zh) * 2015-11-05 2016-02-10 首都航天机械公司 一种平行四边形琴键压紧机构
CN105689886A (zh) * 2016-04-25 2016-06-22 抚顺金源科技机械制造有限公司 一种用于板材搅拌摩擦对接焊接的侧向挤压工装
CN106695112A (zh) * 2016-11-15 2017-05-24 首都航天机械公司 一种新型轨迹运动琴键压紧机构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1595636A1 (en) * 2004-05-11 2005-11-16 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for friction stir welding parts of body structure block using a plurality of beds with height and inclination adjustments
CN203221315U (zh) * 2013-05-07 2013-10-02 济南力波焊接设备制造有限公司 一种筒体直缝焊接机琴键压紧机构
CN105312763A (zh) * 2015-11-05 2016-02-10 首都航天机械公司 一种平行四边形琴键压紧机构
CN105689886A (zh) * 2016-04-25 2016-06-22 抚顺金源科技机械制造有限公司 一种用于板材搅拌摩擦对接焊接的侧向挤压工装
CN106695112A (zh) * 2016-11-15 2017-05-24 首都航天机械公司 一种新型轨迹运动琴键压紧机构

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